DE1729845B1 - Method of making a closed-cell foam rubber molded article - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines geschlossenzelligen Schaumgummiformkörpers, bei dem der Formkörperrohling aus einer Kautschukmischung mit einem Treibmittel, dessen Wirkungstemperatur wesentlich höher als die Temperatur liegt, bei der die Kautschukmischung zu vulkanisieren beginnt, in einer der endgültigen Gestalt gegenüber kleineren Gestalt vulkanisiert wird. The invention relates to a method of manufacturing a closed-cell foam rubber molded body, in which the molded body blank consists of a Rubber mixture with a blowing agent, the temperature of which is significantly higher than the temperature at which the rubber compound begins to vulcanize, is vulcanized in a shape smaller than the final shape.

Bekanntlich kann ein porenhaltiger Kautschuk oder ein Schaumgummi der Art mit untereinander nicht verbundenen Zellen oder Poren verblasen oder verschäumt werden, indem man ein chemisches Treibmittel dem Kautschuk während des Mischens einverleibt. Normalerweise wird das Treibmittel in den späteren Stufen des Mischens zugegeben. As is known, a porous rubber or a foam rubber can be used of the kind with cells or pores that are not connected to one another blow or foam by adding a chemical blowing agent to the rubber while mixing incorporated. Usually the propellant is used in the later stages of mixing admitted.

Es ist bekannt, daß bei Anwendung der üblichen Vulkanisationsarbeitsweisen und Treibmittel der Versuch, komplexe Gebilde, die mehrteilige Preßformen erfordern, zu formen, praktisch nicht brauchbar ist, da im wesentlichen, wenn das Ausdehnen stattfindet, augenblicklich der Druck von dem Formling entfernt wird und demgemäß keine komplexen Formen gleichmäßig durch ihre Masse hindurch expandiert werden können. Dies trifft natürlich nicht auf formgepreßte Platten oder Bahnen zu, da diese Form von einfacher Gestalt ist. It is known that using the usual vulcanization procedures and blowing agents attempt to create complex structures that require multi-part molds, to shape is practically useless as essentially when stretching takes place, instantly the pressure is removed from the molding and accordingly no complex shapes can be expanded evenly through their mass. Of course, this does not apply to compression molded sheets or sheets, as this is the shape is of simple shape.

Daß die Herstellung von verschäumten komplexen Formgegenständen nicht möglich ist, stellt offensichtlich einen Nachteil insbesondere auf Grund der Tatsache dar, daß in vielen Fällen Material und damit Kosten gespart werden könnten, wenn ein expandierter Formgegenstand im Gegensatz zu einem nicht expandierten Formgegenstand höherer Dichte erhältlich wäre. That the production of foamed complex molded articles is not is possible, obviously presents a disadvantage due in particular to the fact shows that in many cases material and thus costs could be saved if an expanded molded article as opposed to a non-expanded molded article higher density would be available.

Die Herstellung von vulkanisiertem platten- oder bahnenförmigem Material in einem derartigen Zustand, daß es zum nachfolgenden Expandieren geeignet ist, wird ebenfalls als vorteilhaft angesehen. The manufacture of vulcanized sheet or sheet material in such a state that it is suitable for subsequent expansion, is also considered beneficial.

Es ist ein Verfahren zur Herstellung von zelligen Kautschukformkörpern unter Zuhilfenahme von Treibmitteln bekannt, wobei der Kautschukrohling mit einverleibtem Treibmittel zunächst frei vorvulkanisiert und über das Fertigvolumen verblasen oder verschäumt, dann unter Verringerung seines Volumens in eine geschlossene Vulkanisierform eingebracht und in dieser fertig vulkanisiert wird. Gemäß dieser Arbeitweise werden zwei Formen verwendet, um anfänglich einen Formgegenstand mit Untergröße zu bilden und dessen Größe durch Expandieren zu erhöhen, wobei nachfolgend unter Anwendung einer größeren Form die Endvulkanisation ausgeführt wird. It is a process for the production of cellular rubber moldings with the aid of blowing agents known, the rubber blank with incorporated Propellant initially freely pre-vulcanized and blown over the finished volume or foamed, then into a closed vulcanizing mold while reducing its volume is introduced and vulcanized in this ready. According to this way of working used two molds to initially form an undersized molded article and to increase its size by expanding, using below a larger shape the final vulcanization is carried out.

Andererseits kann dabei auch anfänglich ein Gegenstand mit übergroße in einer ersten Form hergestellt werden, der nachfolgend unter Verwendung einer kleineren geschlossenen Form auf eine geringere Größe gebracht wird.On the other hand, an object with an oversized in a first form, which is subsequently made using a smaller closed form is brought to a smaller size.

Es ist ferner ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von porösen Formkörpern aus Kautschuk oder kautschukartigen Kunststoffen beschrieben, wobei ein Mischungsrohling in einer Form vorvulkanisiert wird, dieser an einer Ausdehnung gehindert und durch das sich aus dem Treibmittel entwickelnde Gas unter Innendruck gesetzt wird, worauf man den Rohling im heißen Zustand sich allseitig frei ausdehnen läßt und in einer seiner Endgröße entsprechenden zweiten Form ausvulkanisiert. It is also a method and apparatus for manufacture of porous molded bodies made of rubber or rubber-like plastics described, wherein a mixture blank is pre-vulcanized in a mold, this at an extension prevented and by the gas developing from the propellant under internal pressure is set, whereupon the blank can freely expand on all sides in the hot state leaves and vulcanized in a second shape corresponding to its final size.

Gemäß dieser Arbeitsweise werden ausschließlich plattenförmige Materialien hergestellt, wobei wie der um die Verwendung von zwei Formen erforderlich ist.According to this procedure, only plate-shaped materials are used manufactured, where like the to use two forms is required.

Es ist ferner ein Verfahren zur Herstellung von zellartigem Weichgummi geringer Dichte zur Erzeugung eines Gases innerhalb des Gummikörpers durch Zersetzung eines Blähmittels bekannt, wobei ein Blähmittel enthaltender, unvulkanisierter Formkörper zur vollständigen Vulkanisation und Gasentwicklung in einem druckfestenBehälter von den ursprünglichen Ausmaßen des Rohlings entsprechenden Ausmaßen erhitzt und so eingeschlossen wird, daß beim Ausfüllen des Behälters nur ein geringer Teil der Gesamtausdehnung dabei vor sich gehen kann, worauf dann der Behälter gekühlt und danach der Gummikörper daraus entfernt und dabei gleichzeitig auf atmosphärischen Druck gebracht wird, worauf der größere Teil der Ausdehnung unter dem Druck des Gases innerhalb der Zellen stattfindet. It is also a method of making cellular soft rubber low density to generate a gas within the rubber body by decomposition of a blowing agent known, wherein an unvulcanized molded body containing a blowing agent for complete vulcanization and gas development in a pressure-tight container from the original dimensions of the blank heated and corresponding dimensions is included so that when filling the container only a small part of the Total expansion can go on, whereupon the container is cooled and afterwards the rubber body is removed from it and at the same time on atmospheric Pressure is applied, whereupon the greater part of the expansion under the pressure of the Gas takes place within the cells.

Diese bekannten Arbeitsweisen sind jedoch nicht geeignet für die Herstellung von komplexen Schaumgummiformkörpern unter Anwendung einer einzigen Form. However, these known modes of operation are not suitable for Manufacture of complex foam rubber moldings using a single one Shape.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines geschlossenzelligen Schaumgummiformkörpers von komplexer Gestalt zu schaffen, nach welchem es möglich ist, einen porigen oder zellenhaltigen Kautschuk vor dem Expandieren zu formen und anschließend denselben zu expandieren. The invention is therefore based on the object of providing a method for Manufacture of a closed-cell foam rubber molded body of complex shape to create, according to which it is possible to use a porous or cellular rubber to shape before expanding and then expand the same.

Das Verfahren zum Herstellen eines geschlossenzelligen Schaumgummikörpers ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörperrohling in der kleineren Gestalt voll ausvulkanisiert und dieses Zwischenerzeugnis zur Aktivierung des Treibmittels und zur Ausdehnung auf die endgültige Gestalt gleichmäßig über seinen Oberflächenbereich erhitzt wird. The method of making a closed cell foam rubber body is characterized according to the invention that the shaped body blank in the smaller shape fully vulcanized and this intermediate product for activation of the propellant and to expand evenly to the final shape its surface area is heated.

Durch diese Verfahrensführung ist die Herstellung komplexer Schaumgummikörper mittels einer einzigen Form möglich. Ein besonderer Vorteil liegt ferner in der Herstellung von nicht expandierten Platten oder Bahnen, die in diesem Zustand gelagert und aufbewahrt werden können, wodurch erhebliche Raumersparnisse bei einer gewünschten Lagerung erzielt werden. This process leads to the production of complex foam rubber bodies possible by means of a single mold. Another particular advantage lies in the Manufacture of unexpanded sheets or sheets stored in this state and can be stored, saving significant space at a desired one Storage can be achieved.

Die erste Stufe, nämlich die Ausvulkanisation in der kleineren Gestalt, kann lange Zeit vor der zweiten Stufe, nämlich der Ausdehnung auf die endgültige Gestalt, ausgeführt werden, und somit können, falls eine Lagerung der Formgegenstände erwünscht ist, diese in unverblasenem oder nicht expandiertem Zustand gelagert werden, wodurch eine vorteilhafte Raumersparnis erzielt wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß nur eine Form erforderlich ist und diese klein ist, da lediglich ein Formgegenstand von Untergröße darin gebildet wird, und somit werden sowohl Investitionskosten bezüglich der erforderlichen Formen als auch Lagerraum eingespart, da für die zweite Stufe keine Formen von großen Abmessungen erforderlich sind. The first stage, namely the vulcanization in the smaller form, can be a long time before the second stage, namely the extension to the final Shape, and thus can, if a storage of the molded articles it is desirable that these be stored in an unfolded or unexpanded state, whereby an advantageous saving of space is achieved. Another benefit is there in that only one shape is required and it is small as there is only one Undersized molded article is formed therein, and thus both investment costs saved in terms of the required shapes as well as storage space, since for the second Stage no molds of large dimensions are required.

Zweckmäßigerweise wird die Erhitzung nach dem Wirbelschichtbettverfahren vorgenommen. The heating is expediently according to the fluidized bed process performed.

Das Verfahren wird nachstehend an Hand eines Beispiels mit Bezug auf die praktische Ausführungsform näher erläutert. The method is referred to below by way of an example explained in more detail on the practical embodiment.

Die Art der Zusammensetzung oder des Mischens der Kautschukmasse ist die übliche und wird daher nicht näher erläutert. Es ist jedoch zu beachten, daß es für das verwendete Treibmittel wichtig ist, daß es eine hohe Zersetzungstemperatur oder Aktivierungstemperatur mit Bezug auf die anzuwendende Vulkanisationstemperatur aufweist. So soll z. B. bei einer Vulkanisationstemperatur von etwa 1500 C dasTreibmittel bei Temperaturen von etwa 180 bis 2100 C aktiviert werden. Daraus ist ersichtlich, daß der hier verwendete Ausdruck »Hochtemperatur-Treibmittel« eine relative Größe ist, die von der Vulkanisationstemperatur abhängt, und daß somit für eine Vulkanisation bei niedriger Temperatur mit einem langdauernden Arbeitszyklus als Treibmittel ein solches verwendet werden kann, das bei einer viel niedrigeren Temperatur als der vorstehend bezeichneten aktiviert wird. The type of composition or blending of the rubber compound is the usual one and is therefore not explained in more detail. However, it should be noted that it is important for the propellant used that it has a high Decomposition temperature or activation temperature with reference to the one to be used Has vulcanization temperature. So z. B. at a vulcanization temperature from about 1500 C activates the propellant at temperatures from about 180 to 2100 C. will. From this it can be seen that the term "high-temperature blowing agent" used here is a relative quantity which depends on the vulcanization temperature, and that is thus for vulcanization at low temperature with a long working cycle as the propellant, one which can be used at a much lower Temperature than that indicated above is activated.

Zur Formung eines einfachen hohlen Schlauches oder eines Rohres wird die erforderliche Menge der Kautschukmasse in eine Form eingebracht, worauf Hitze und Druck angewendet werden, um das Fließen und die vollständige Füllung der Form und außerdem die Vulkanisation der Masse herbeizuführen. Bei dieser Arbeitsstufe wird der Kautschukschlauch aus der From entfernt, wobei kein Blasen oder Treiben stattfindet. Der so erzeugte Schlauch kann z. B. eine Länge von 38,1 mm, einen Außendurchmesser von etwa 16,27 mm und einen Innendurchmesser von etwa 9,525 mm aufweisen. Der Schlauch kann für eine spätere Expandierung gelagert werden oder er kann unmittelbar durch gleichmäßige Steigerung seiner Temperatur über seine gesamte Oberfläche auf die Blas- oder Treibtemperatur expandiert werden. Der expandierte Schlauch kann eine Endgröße von etwa 76,2 mm Tiefe und 28,575 mm Außendurchmesser und 22,22 mm Innendurchmesser aufweisen, und natürlich ist dabei eine kontinuierliche oder durchgehende Haut über der gesamten Oberfläche des Schlauches vorhanden. Used to form a simple hollow hose or pipe the required amount of the rubber compound is placed in a mold, whereupon heat and pressure applied to keep the flow and complete filling of the form and also to bring about the vulcanization of the mass. At this stage of work the rubber tube is removed from the mold without blowing or floating takes place. The hose produced in this way can, for. B. a length of 38.1 mm, an outer diameter of about 16.27 mm and an inner diameter of about 9.525 mm. The hose can be stored for later expansion or it can be immediately through uniform increase in its temperature over its entire surface on the Blowing or blowing temperature can be expanded. The expanded tube can be a Final size approximately 76.2 mm deep and 28.575 mm outside diameter and 22.22 mm inside diameter have, and of course there is a continuous or unbroken skin over it the entire surface of the hose.

Es ist zweckmäßig und bequem, den Kauschuk zum Verblasen oder Auftreiben in einem Wirbel- schichtbett zu erhitzen, und Versuche haben gezeigt, daß komplexe Gebilde, wie Mundstücke oder Osenstücke zur Verbindung von Systemen der Art, wie sie in Kampffahrzeugen verwendet werden, auf die erforderliche Endgröße mit einem hohen Grad von Genauigkeit wie einfachere Gebilde, z. B. wie der vorstehend geschilderte Schlauch oder praktisch Kautschukstangen oder Platten oder Bahnen von Kautschuk, geblasen werden können. It is convenient and convenient to blow or blow up the rubber in a vortex to heat layered bed, and experiments have shown that complex Structures such as mouthpieces or eyelet pieces for connecting systems of the type such as they are used in combat vehicles, to the required final size with a high degree of accuracy such as simpler structures, e.g. B. as described above Hose or practically rubber rods or sheets or sheets of rubber, can be blown.

Der hier verwendete Ausdruck » Kautschuk « umfaßt natürliche oder synthetische Elastomere oder Massen, einschließlich von sowohl natürlichen als auch synthetischen vulkanisierbaren Elastomeren. The term "rubber" as used herein includes natural or synthetic elastomers or compositions, including both natural and synthetic vulcanizable elastomers.

Zur Durchführung der Vulkanisation der Gegenstände oder Formstücke vor der Expandierung können gebräuchliche Vulkanisationsverfahren unter Anwendung von Druckgefäßen oder Heißluftöfen verwendet werden. To carry out the vulcanization of the objects or fittings conventional vulcanization processes can be used prior to expansion used by pressure vessels or hot air ovens.

Claims (2)

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Herstellen eines geschlossenzelligen Schaumgummiformkörpers, bei dem der Formkörperrohling aus einer Kautschukmischung mit einem Treibmittel, dessen Wirkungstemperatur wesentlich höher als die Temperatur liegt, bei der die Kautschukmischung zu vulkanisieren beginnt, in einer der endgültigen Gestalt gegenüber kleineren Gestalt vulkanisiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörperrohling in der kleineren Gestalt voll ausvulkanisiert und dieses Zwischenerzeugnis zur Aktivierung des Treibmittels und zur Ausdehnung auf die endgültige Gestalt gleichmäßig über seinen Oberflächenbereich erhitzt wird. Claims: 1. A method for producing a closed-cell Foam rubber molded body, in which the molded body blank is made from a rubber mixture with a propellant whose temperature of action is significantly higher than the temperature at which the rubber compound begins to vulcanize, in one of the final Shape is vulcanized against smaller shape, characterized in that the molded body blank fully vulcanized in the smaller shape and this intermediate product to activate the propellant and expand evenly to the final shape is heated over its surface area. 2. Verfahrcn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung nach dem Wirbelbettverfahren vorgenommen wird. 2. Verfahrcn according to claim 1, characterized in that the heating is carried out according to the fluidized bed process.